Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)

4. szám - Nováky Béla: A meder-vízháztartási mérleg módszertani kérdései

43 mények (duzzasztó, tározó) okozhatják a talajvizek megemelkedését a környező területen. 1.3. A vízfelületre hulló csapadék és az onnan elpárolgó vízmennyiség Valamely választott folyószakaszon a vízfelületre hulló csapadék növeli, az onnan elpárolgó víz pedig csökkenti az alsó szelvényen kifolyó vízmennyiséget a felső szelvény befolyásához képest. A vízmennyiségek a vízfelületre hulló vízoszlopban kifejezett csapadék, illetve onnan távozó párolgás és a vízfelület szorzataként számíthatók. A vízfelületre hulló csapadék a közeli meteorológiai állomások alapján becsülhető, és a meteorológiai állomások adatai használhatók fel a vízfelületi párolgás számítására. A vízfelület a mederteltség növekedésével növekszik. A növekedés üteme a víznek a hullámtérre való kilépése előtt lassú, a hullámtérre kilépve gyorsul, a töltéslábat elérve ismét lelassul. A vízfelületnek a vízszinttől (mederteltség) függő változását a Vízrajzi Atlasz felvételéből becsülhetjük. A tiszai vízrajzi felvételek sorában - az 1980-as évek elejét tekintve - a legutolsó az 1970-es évek közepén volt. Ekkor átlagosan mintegy 1 km-enként vettek fel mederszelvényt, teljes völgyszelvényt pedig átlagosan mintegy 3 km-enként (VITUKI, 1979). A gondosan előkészített, majd elvégzett munka során a szelvények úgy lettek kiválasztva, hogy azok jól jellemezzék a folyómeder jellegzetes változásait. A vízrajzi felvételek alapján adott folyószakaszon, a folyószakasz alkalmas megválasztása esetén, megszerkeszthető a vízfelületnek a határoló szelvények ún. öszszetartozó vízállásaitól függő változása. Az összetartozó vízállásokat kijelölő vízszinteknek, kiindulásként, a vízrajzi felvételek során 1977. októberében rögzített kisvízi szintet és az LNV értékeihez tartozó szintek fogadhatók el, amelyek abszolút magasságban kifejezett értékei a Vízrajzi Atlasz hossz-szelvényeiről leolvashatók. A kiindulásként kiválasztott összetartozó két vízszint között arányos kiosztással - pl. a kiindulásként elfogadott két vizszint közötti különbség 10 egyenlő lépésközű felosztásával - további összetartozó vízszintek jelölhetők ki. Az összetartozó vízszintek megválasztása után adott vízszinthez tartozó (rész)vízfelületet két VO-szelvény között a AF = 0,5(By + B

i+

1 j)L^

i+

1 (4) képletből becsülhető, ahol i és i+1 jelölik az egymást követő két mederszelvény helyét (VO-szelvényt), j és j+1 a számítás szempontjából egymást követő összetartozó vízszinteket, By az i-edik szelvény j-edik vízszintjéhez tartozó víztükör szélességét (amelyek a Vízrajzi Atlasz keresztszelvényeiről olvashatók le), L, i+

1 a két VO-szelvény közötti távolságot. Adott (j-dik) összetartozó vízszinthez az összes, egymást követő VO-szelvény között számított részfelület összegzésével előállítható a szakaszt határoló két szelvény között, az összetartozó vízszintek mindegyikére elvégezve a részfelület számításokat, a vízfelületeknek a határoló szelvények vízszintjei (vízállásai) szerinti változása. A változást leíró függvény-görbe pontossága függ a részfelületek számításánál feltételezett lineáris közelítés pontosságától, ami a hullámtérre kilépésnél eredményezhet jelentősebb hibát. Az LNV-hez számított vízfelület ellenőrizhető a helyszínrajzi felvételekből két határszelvény közötti terület (felület) valamely más, pontosabb módszerrel (pl. planimetrálással) történő meghatározásával, az ellenőrzés lehetőséget ad a görbe pontosítására is. A vízfelületnek a határszelvények vízállásai szerinti változását, a Vásárosnamény-Záhony közti folyószakaszon az 1. ábra mutatja be. A helyszínrajzi felvételeket felhasználó pontosabb módszer és a keresztszelvények adatait felhasználó közelítő módszer az LNV-hez tartozó vízfelületnél kb. 25%-os eltérést mutat, ennyivel becsli túl a közelítő eljárás a vízfelületet a nagyvízi tartományban. Ennek figyelembevételével javítottuk a görbét, feltételezve, hogy a közelítő eljárás az ártérre kilépés előtt elfogadható pontosságú eredményt ad, a kilépés után pedig a hiba lineárisan növekszik az LNV-hez tartozó maximális értékig. A Záhony-Vásárosnamény közötti szakaszon a vízfelület a vízállásoktól függően az LKV körüli mederteltségnek megfelelő 5 km

2 és az LNV körüli mederteltséghez tartozó mintegy 100 km

2 értékek között változik. A vízfelületnek a vízszint szerinti változását leíró görbe a két határszelvényben a korábbiak szerint értelmezett azonos mederteltséget (összetartozó vízszintet) feltételez. A tényleges vízfelületet a határoló szelvények vízállásaira külön-külön leolvasott vízfelületek értékeinek átlagolásával számítható. 1. ábra. A Vásárosnamény-Záhony mederszakasz vízfelületének változása a határoló szelvények vízállásának függvényében (VGI 1981b) A vízfelület ismeretében becsülhető a folyóra hulló csapadékból eredő többlet vízmennyiség és a párolgásból adódó veszteség. Tájékozódjunk ezek nagyságáról! A napi csapadék állomási értéke a Tisza hazai vízgyűjtőjében ritkán haladja meg a 60 mm-t, a nagyobb térségre vonatkozó területi csapadék, a területi redukciót figyelembe véve (Winter, 1980), a 40-45 mm-t. A 40-45 mm csapadék az LNV közelében a 100 km

2 körüli vízfelületnél mintegy 50 m

3/s, az átlagos vízálláshoz tartozó víztükörnél 5 m

3/s, az LKV közelében lévő 5 km

2 felületnél 2,5 m

3/s vízhozam többletet jelent az alsó kifolyó szelvényben. A többlet az a dott mederteltségnél lefolyó vízhozam 0,5-5 %-át teszik ki. A vízfelületre hulló csapadékból eredő vízhozam többlet viszonylagosan legnagyobb súlya a kisvizeknél van, ebben az esetben akár 5 %-ot is elérhet, nagyságrendje megegyezhet a vízkivételek vagy vízbeeresztések nagyságrendjével. A vízhozam többlet néhány cm-es vízszint-emelkedést is kiválthat a kifolyó szelvényben anélkül, hogy a felső szelvényben vízállás emelkedés lett volna megfigyelhető. Ez a tény adhat némi magyarázatot az ún. parazita árhullámok eredetére is. Hosszabb időszakokra a csapadékból eredő vízhozam többlet (hasonlóképpen a párolgásból eredő vízhozam csökkenés) számbevételénél akkor járunk el pontosan, ha a napi csapadékból (Q) eredő többlet mennyiséget a csapadék napján észlelt vízfelület (F,) alapján, hosszabb időszakra pedig a ECjFj típusú összegző képlettel számolunk, ahol i jelöli a változó napokat. Havi időszakot tekintve a legmagasabb tartós vízállás 1970. májusában fordult elő, a legalacsonyabb 1976. novemberében. E hónapok adatai alapján a havi súlyozott átlagos vízfelület 8-30 km

2 között változhat a Vásárosnamény-Záhony szakaszon. A havi csapadékok sokévi átlaga a vonatkozó területre 30-80 mm között változik, az alsó határérték a téli hónapokra, a felső júniusra jellemző. Az egyes években szélsőségesebb csapadékok is előfordulhatnak, amelyek elérhetik a 300 mm-t